本實用新型涉及一種物料干燥裝置，特別是一種砂粉物料加熱單元及砂粉物料干燥裝置，屬于烘干及干燥設備技術領域。

背景技術：

目前，以石英和長石為代表的硅酸鹽礦物砂粉提純后的干燥，大都采用圓筒烘干機干燥，該干燥方式方法是比較傳統(tǒng)的干燥方式方法，最大特點是工藝技術成熟，產(chǎn)量大，其缺點是設備笨重，能耗高，所需的安裝場地大，使用時的費用高，或多或少會帶入鐵質(zhì)污染。中國專利公開號：CN200993522，公開日：2007年12月19日，名稱為《一種高純石英砂干燥裝置》的實用新型專利提供了一種改進的技術方案，它主要包括有支架，裝在支架上部的加熱器，裝在加熱器上方的加料斗和下方的下料倉等，其改進是，所述加熱器中的加熱管為翅片管，且在加熱器的一側安裝有空氣過濾器，在加熱器的另一側接裝有排水蒸汽管；解決了現(xiàn)有干燥設備能耗高，熱效率低，粉塵污染大等缺點。該技術方案中所述的加熱管均為圓管，對于干燥產(chǎn)量較大的大尺寸加熱器而言，圓形加熱管的直徑也相應較大，但大直徑圓管的曲率較小，當圓管某一段的弧面切線與水平線的夾角小于砂粉物料的自然堆積角時，從加料斗落在圓管上的砂粉物料就容易在這段弧面上堆積從而形成堆積層，圓管的直徑越大，圓管上堆積層的弧面長度就越長，這就阻隔了加熱管壁與后續(xù)待干燥砂粉物料的接觸，也降低了加熱管壁向砂粉物料傳遞熱量的傳熱速度，拖延了砂粉物料下落和干燥的時間，直接地降低了加熱管乃至加熱器的加熱效率，也直接影響到干燥裝置的熱效率和加工能力。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中加熱管的熱量傳遞不夠充分，加熱器加熱及干燥效率相對較低的缺陷和不足，提供一種砂粉物料加熱單元及一種砂粉物料干燥裝置，它的傳熱速度快，加熱效率高，加工量較大，制作方便，特別適于制作較大容量的砂粉物料加熱單元和砂粉物料干燥裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術解決方案是：一種砂粉物料加熱單元，包括一個上、下貫通的加熱箱體，所述加熱箱體的上方通向進料口，下方通向出料口，所述加熱箱體內(nèi)設置有兩層以上的加熱管組，每層加熱管組中排列有一根以上的加熱管，相鄰兩層加熱管組中的加熱管上、下錯位排列，所述加熱箱體的外部設置有與加熱箱體內(nèi)部加熱管組對應連通的加熱流體進口和加熱流體出口，所述的加熱管為橢圓形管，所述的橢圓形管按長軸豎直的方向排列在加熱箱體內(nèi)；或者所述的加熱管為3~6個角的多角形管，所述多角形管內(nèi)的一個角位于管體斷面中最上方的位置。

所述的加熱管為多角形管時，構成管體斷面最上方一個角的兩斜邊與箱體水平線的夾角大于或等于物料的自然堆積角。

所述的加熱管采用不銹鋼、有色金屬或合金，石英玻璃或石英陶瓷材料制成，或采用在鋼管外復合有色金屬材料或無機材料的復合材料制成。

所述的加熱管為等腰三角形管、等邊三角形管、正方形管、菱形管、正五角形管或正六角形管。

所述的加熱管上沿軸向分布有散熱翅片。

所述的散熱翅片的外形為圓形、三角形或四邊形，所述的散熱翅片22采用不銹鋼、有色金屬或合金，石英玻璃或石英陶瓷材料制成。

一種砂粉物料干燥裝置，包括干燥筒體，干燥筒體的上方設置有進料口，干燥筒體的底部設置有出料口，所述的干燥筒體至少包括上下連接的兩個加熱單元，所述的加熱單元采用本實用新型所述的一種砂粉物料加熱單元。

在最靠近進料口的加熱單元上方的干燥筒體上設置有水蒸汽排出口。

所述干燥筒體的上方設置有進料斗，所述進料斗的底部設置有進料管，所述的進料口設置在進料管伸入干燥筒體內(nèi)部的一端上。

所述的干燥筒體由4個加熱單元從下向上連接而成，位于下方的第一加熱單元的加熱流體進口經(jīng)管道與加熱流體源相連通，第一加熱單元的加熱流體出口經(jīng)管道與第二加熱單元的熱流體進口相連通，第二加熱單元的加熱流體出口經(jīng)管道與第三加熱單元加熱流體進口相連通，第三加熱單元的加熱流體出口經(jīng)管道與第四加熱單元加熱流體進口相連通，第四加熱單元的加熱流體出口經(jīng)管道與加熱流體排放裝置或加熱流體循環(huán)利用裝置相連通。

與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型的砂粉物料加熱單元將其中的加熱管由圓形改為橢圓形管且各橢圓形管均按長軸豎直的方向擺放在加熱單元中，使橢圓形管上曲率最大，且圓弧路徑最長的圓弧段朝向砂粉物料的下落方向，當砂粉物料下落至橢圓形管的上表面后，橢圓形的加熱管壁先對砂粉物料傳熱及加熱，然后引發(fā)砂粉物料沿管壁向下流動并繼續(xù)進行傳熱和加熱，在這一過程中，由于橢圓形管上半部的曲率大，弧形路徑長，就使得砂粉物料在橢圓形管表面上流過時，受熱路徑較長且流動速度較快，在保證和增強對砂粉物料加熱效果的同時，更主要的是杜絕或減少了砂粉物料在橢圓形管表面滯留或堆積的可能性。

本實用新型砂粉物料加熱單元中的加熱管也可以是3-6角的多角形管，且多角形管內(nèi)的一個角位于管體斷面中最上方的位置，同樣可使得砂粉物料在多角形管表面上流過時，砂粉物料與加熱管壁接觸充分、受熱均勻且流動速度較快，可以保證和增強對砂粉物料加熱效果，又由于加熱管外壁光滑，砂粉物料流動速度較快，破壞了砂粉物料在加熱管表面粘附和堆積條件，還可以杜絕或減少砂粉物料在多角形管表面滯留或堆積的可能性。最好是多角形管中位于管體斷面中最上方位置一個角的兩斜邊與水平線的夾角分別大于或等于被加熱物料的自然堆積角，避免在多角形管的表面形成砂粉物料堆積層，確保多角形加熱管管壁可直接接觸在其表面流過的砂粉物料并對其進行加熱。

3.本實用新型砂粉物料加熱單元中所述加熱管的外表面上沿軸向分布有散熱翅片，以增加加熱管的與砂粉物料的接觸及換熱面積，并提高加熱管整體的加熱或干燥效率。

4.本實用新型砂粉物料加熱單元中所述的加熱管采用不銹鋼、有色金屬或合金，石英玻璃或石英陶瓷材料制成，或采用在鋼管外復合有色金屬材料或無機材料的復合材料制成，從而避免對被加熱或干燥的砂粉物料產(chǎn)生鐵元素污染。

5.本實用新型的砂粉物料干燥裝置，采用了本實用新型的砂粉物料加熱單元，使干燥后的物料迅速下落，從而提高干燥速度，達到提高產(chǎn)量的目的，整個裝置的物料處理速度加快，干燥時間縮短，干燥效率大大提高。

6.本實用新型的砂粉物料干燥裝置，在最靠近進料口的加熱單元上部設置有水蒸汽排出口，在干燥過程中，可以及時將干燥裝置中所產(chǎn)生的水蒸汽順利排出，加速了砂粉物料所攜帶水份和各加熱單元中水蒸汽的排出，減少了本實用新型干燥裝置及加熱單元中加熱能量的消耗，也減少了干燥的時間。

7.本實用新型的砂粉物料干燥裝置，由于其中的加熱單元中砂粉物料的下落和流動極為順暢，砂粉物料的處理量高，為確保對砂粉物料的加熱和干燥效果，最好將本實用新型中所述的干燥筒體由4個加熱單元從下向上連接而成，通過增加加熱單元的數(shù)量來提高和延長對砂粉物料的加熱時間，確保干燥的效果。

8.本實用新型砂粉物料加熱單元和砂粉物料干燥裝置，解決了大直徑加熱管表面易形成砂粉物料堆積層的技術難題，提高了加熱單元和干燥裝置的干燥效率和加工產(chǎn)量，特別是實現(xiàn)了現(xiàn)有加熱單元和裝置在大型化過程中難以達到的高效、高產(chǎn)技術目標，具有結構簡單、造價低、干燥效率高、運行成本低、使用和維修方便等特點，不僅適于石英砂粉的干燥，也適于其他各種粉狀物料的加熱或干燥，具有較廣泛的應用和推廣前景。

附圖說明

圖1是本實用新型砂粉物料干燥裝置的一種結構示意圖；

圖2是圖1中加熱管21為三角形管的A-A剖視圖；

圖3是圖1中加熱管21為三角形管并裝有圓形散熱翅片22的A-A剖視圖；

圖4是圖1中加熱管21為三角形管并裝有方形散熱翅片22的A-A剖視圖；

圖5是圖1中加熱管21為正方形管的A-A剖視圖；

圖6是圖5中正方形管最上方一個角的兩斜邊與箱體水平線23夾角的示意圖；

圖7是圖1中加熱管21為正方形管并裝有圓形散熱翅片22的A-A剖視圖；

圖8是圖1中加熱管21為橢圓形管的A-A剖視圖；

圖9是圖8中橢圓形加熱管21上裝有長方形散熱翅片22的局部視圖。

圖中，1支架，2加熱箱體，21加熱管，22散熱翅片，23水平線，201第一加熱單元，202第二加熱單元，203第三加熱單元，204第四加熱單元，3進料斗，31進料口，4出料斗，41出料口，5引風機，6水蒸汽排放口，7加熱流體源，8引流管，9過濾池。

具體實施方式

以下結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。

參見圖1，本實用新型的一種砂粉物料干燥裝置，包括干燥筒體，干燥筒體的上方設置有進料口31，干燥筒體200的底部設置有出料口41，所述的干燥筒體至少包括上下連接的兩個加熱單元，圖1中，所述的干燥筒體由4個加熱單元從下向上連接而成，位于下方的第一加熱單元201的加熱流體進口經(jīng)管道與加熱流體源7相連通，圖1所示一種砂粉物料干燥裝置所采用的加熱流體是高溫煙氣，其中加熱流體源7為熱風爐，第一加熱單元201的加熱流體出口經(jīng)管道與第二加熱單元202的熱流體進口相連通，第二加熱單元202的加熱流體出口經(jīng)管道與第三加熱單元203加熱流體進口相連通，第三加熱單元203的加熱流體出口經(jīng)管道與第四加熱單元204加熱流體進口相連通，第四加熱單元204的加熱流體出口經(jīng)管道與加熱流體排放裝置相連通，在圖1中，加熱流體排放裝置至少包括引風機5，引流管8和過濾池9，引風機5將流經(jīng)干燥筒體中4個加熱單元的高溫煙氣通過引流管8抽入過濾池9，過濾池9內(nèi)的水將高溫煙氣所攜帶的塵埃顆粒過濾下來，再將干凈的煙氣排入大氣。

當本實用新型的一種砂粉物料干燥裝置采用高溫熱水作為加熱流體時，可將加熱流體源7改為熱水鍋爐，第一加熱單元201的加熱流體出口經(jīng)管道與第二加熱單元202的熱流體進口相連通，第二加熱單元202的加熱流體出口經(jīng)管道與第三加熱單元203加熱流體進口相連通，第三加熱單元203的加熱流體出口經(jīng)管道與第四加熱單元204加熱流體進口相連通，第四加熱單元204的加熱流體出口經(jīng)管道與加熱流體循環(huán)利用裝置，這時所述的加熱流體循環(huán)利用裝置至少包括水泵和連通熱水鍋爐的熱水回流管道等，水泵使熱水鍋爐的熱水流入干燥筒體中的4個加熱單元，并將對砂粉物料加熱后降溫的熱水經(jīng)管道泵回熱水鍋爐，進行加熱，循環(huán)使用。

參見圖1，圖8至圖9，本實用新型一種砂粉物料干燥裝置中所述的加熱單元采用本實用新型所述的一種砂粉物料加熱單元，它包括一個上、下貫通的加熱箱體2，所述加熱箱體2的上方通向進料口31，下方通向出料口41，所述加熱箱體2內(nèi)設置有兩層以上的加熱管組，每層加熱管組中排列有一根以上的加熱管21，對于加熱流體是高溫煙氣的加熱單元，可設置有8-10層加熱管組，如圖8中所示，設置有8層加熱管組，每層加熱管組中可排列8-10根加熱管21，如圖8中所示，排列有15根加熱管21。相鄰兩層加熱管組中的加熱管21上、下錯位排列，所述加熱箱體2的外部設置有與加熱箱體2內(nèi)部加熱管組對應連通的加熱流體進口和加熱流體出口，所述的加熱管21為橢圓形管，所述的橢圓形管按長軸豎直的方向排列在加熱箱體2內(nèi)。

參見圖1，圖2至圖6，本實用新型的一種砂粉物料加熱單元，包括一個上、下貫通的加熱箱體2，所述加熱箱體2的上方通向進料口31，下方通向出料口41，所述加熱箱體2內(nèi)設置有兩層以上的加熱管組，每層加熱管組中排列有一根以上的加熱管21，對于加熱流體是高溫煙氣的加熱單元，可在加熱箱體2內(nèi)設置8-10層加熱管組，如圖2中所示，所述加熱箱體2內(nèi)設置有8層加熱管組，每層加熱管組中可排列8-10根加熱管21，如圖2中所示，每層加熱管組中排列有8根加熱管21。

對于加熱流體是高溫熱水的一種砂粉物料加熱單元，可在加熱箱體2內(nèi)設置8-10層加熱管組，每層加熱管組中可采用1根加熱管21彎曲成水平盤管的形式，上、下相鄰兩層間的加熱管21串聯(lián)連通，并在加熱箱體2外部分別設置與加熱管21連通的高溫熱水的進水口和出水口。

如圖2至圖6所示，加熱箱體2內(nèi)部可設置8-10層加熱管組，每層加熱管組中可排列8-10根加熱管21。相鄰兩層加熱管組中的加熱管21上、下錯位排列，所述加熱箱體2的外部設置有與加熱箱體2內(nèi)部加熱管組對應連通的加熱流體進口和加熱流體出口，所述的加熱管21為3~6個角的多角形管，所述多角形管內(nèi)的一個角位于管體斷面中最上方的位置，以便于砂粉物料沿多角形管最上方一個角所構成的兩個斜面向下方滑落，并不產(chǎn)生堆積現(xiàn)象。

參見圖2至圖7，本實用新型一種砂粉物料加熱單元所述3~6個角的多角形管的形狀可以多樣，但最好采用通用的多角形管，如圖2，圖3，圖4中，所述的加熱管21的橫截面為三角形，故稱為三角形管，圖5，圖6，圖7中，所述的加熱管21的橫截面為四邊形，故稱為四邊形管。也可以使所述的加熱管21為等腰三角形管、等邊三角形管、正方形管、菱形管、正五角形管或正六角形管。

參見圖7，為避免砂粉物料附著在管體外壁上，當所述的加熱管21為多角形管時，最好是使構成管體斷面最上方一個角的兩斜邊與箱體水平線23的夾角大于或等于物料的自然堆積角。如圖7中正方形加熱管21管體斷面最上方一個角左邊的斜邊與箱體水平線23的夾角a和這個角右邊的斜邊與箱體水平線23的夾角b均大于或等于物料的自然堆積角。

參見圖3，圖4，圖6，圖9，所述的加熱管21上沿軸向分布有散熱翅片22。至于所述的散熱翅片22外形，如圖3，圖6中，散熱翅片22的外形為圓形，圖4中散熱翅片22的外形為正方形，圖9中散熱翅片22的外形為長方形，所述散熱翅片22的外形可以為三角形，橢圓形，上小下大的梯形或其他形狀。

參見圖2至圖9，對于硅酸鹽礦物砂粉的干燥而言，為避免鐵質(zhì)污染，最好是使所述的加熱管21采用不銹鋼、有色金屬或合金，石英玻璃或石英陶瓷材料制成，或采用在鋼管外復合有色金屬材料或無機材料的復合材料制成。同理，所述的散熱翅片22最好采用不銹鋼、有色金屬或合金，石英玻璃或石英陶瓷材料制成。

參見圖1，圖2至圖9，本實用新型的一種砂粉物料干燥裝置，包括干燥筒體，干燥筒體的上方設置有進料口31，干燥筒體的底部設置有出料口41，所述的干燥筒體至少包括上下連接的兩個加熱單元，所述的加熱單元采用本實用新型所述的一種砂粉物料加熱單元。

參見圖1，在最靠近進料口31的加熱單元上方的干燥筒體上設置有水蒸汽排出口6，水蒸汽排出口6外部可設置抽風機或煙囪，以加快干燥筒體內(nèi)部水蒸汽的排出，避免干燥筒體內(nèi)部加熱后產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體，因進料口31進料所出現(xiàn)的封閉現(xiàn)象，而造成蒸發(fā)氣體即水蒸汽的流動不暢或堵塞，有利于干燥筒體內(nèi)部蒸發(fā)的水蒸汽快速排出干燥裝置外部，并可進一步加快干燥速度，縮短干燥時間，提高干燥效率。

參見圖1，所述干燥筒體的上方設置有進料斗3，所述進料斗3的底部設置有進料管，所述的進料管一端固定在進料斗的底部，另一端伸入干燥筒體內(nèi)并指向最上方的第四加熱單元204，所述的進料口31設置在進料管的伸入干燥筒體內(nèi)部的一端上。將進料口31靠近第四加熱單元204的上表面，是為了防止砂粉物料在進料高位時產(chǎn)生塵霧現(xiàn)象，避免進料斗3下落時細顆粒砂粉物料被吸入水蒸汽排出口6，產(chǎn)生砂粉物料的浪費和污染。

參見圖1，由于本實用新型所述的砂粉物料加熱單元中砂粉物料的下落和流動極為順暢，砂粉物料的處理量高，為確保對砂粉物料的加熱和干燥效果，最好將所述的干燥筒體由4個加熱單元從下向上連接而成，位于下方的第一加熱單元201的加熱流體進口經(jīng)管道與加熱流體源7相連通，第一加熱單元201的加熱流體出口經(jīng)管道與第二加熱單元202的熱流體進口相連通，第二加熱單元202的加熱流體出口經(jīng)管道與第三加熱單元203加熱流體進口相連通，第三加熱單元203的加熱流體出口經(jīng)管道與第四加熱單元204加熱流體進口相連通，第四加熱單元204的加熱流體出口經(jīng)管道與加熱流體排放裝置或加熱流體循環(huán)利用裝置相連通。通過增加加熱單元的數(shù)量來提高和延長對砂粉物料的加熱時間，確保干燥的效果。

以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結構都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。